電源單元基礎(chǔ)知識(shí)

什么是電源單元？

電源單元是一種為各種機(jī)械設(shè)備供電的組件。

主要負(fù)責(zé)為控制和計(jì)算設(shè)備供電。 通常，公用事業(yè)公司提供的商業(yè)電力是交流電（AC），而交流電源的特點(diǎn)是易于切斷或轉(zhuǎn)換電壓。

然而，交流電源會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，因此不適合驅(qū)動(dòng)控制或計(jì)算設(shè)備。 此外，這些設(shè)備所需的功率較低，無法將其用作商用電壓。

為了解決這些問題，使用動(dòng)力單元將交流電轉(zhuǎn)換為直流和低壓電。

電源單元的應(yīng)用

動(dòng)力單元廣泛應(yīng)用于家庭和工業(yè)。 家庭使用的一個(gè)例子是個(gè)人電腦。 組裝定制電腦時(shí)，你需要一個(gè)電源單元。 電源單元為主板、顯卡、散熱風(fēng)扇及其他設(shè)備供電。

在工業(yè)應(yīng)用中，它被用來為許多控制設(shè)備供電，如可編程邏輯控制器（PLC）。

電源單元原理

電源單元主要分為四個(gè)部分。

1. 商業(yè)電源部門

通常，你會(huì)從插座接收商業(yè)交流電。 在該地區(qū)，它通常運(yùn)行在AC100~240V范圍內(nèi)。

2. 切換段

它控制開機(jī)和停止，并可使用撥碼開關(guān)。

3. 保護(hù)科

它的作用是保護(hù)后續(xù)設(shè)備在電源故障發(fā)生時(shí)的保護(hù)。 這里使用保險(xiǎn)絲，且在微型化電源單元時(shí)可省略。

4. 更正科

交流電通過二極管或IGBT（晶電極電容器）整流，脈沖電流通過電解電容器平滑，并以直流電的形式供給每個(gè)器件。 該部分是電源單元的核心部分，對(duì)于電流轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定供電至關(guān)重要。

電源單元類型

電源單元根據(jù)其功能和應(yīng)用被分為多種類型。 代表性例子如下：

1. 交流直流電源單元

交流-直流電源單元將交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）。 這種電源裝置廣泛應(yīng)用于家庭和工業(yè)設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、家用電器和工業(yè)機(jī)械。

2. 直流-直流轉(zhuǎn)換器

直流-直流轉(zhuǎn)換器將一個(gè)直流電壓轉(zhuǎn)換為另一個(gè)直流電壓。 這對(duì)于操作不同電壓需求的電子設(shè)備和系統(tǒng)是必要的。

3. 線性電源單元

線性電源裝置利用變壓器、整流器和濾波電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。 它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)生低電磁干擾（EMI），但特點(diǎn)是效率低且重量較重。

4. 切換電源單元

開關(guān)電源單元使用高速開關(guān)晶體管進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換。 這些裝置高效、緊湊，且比線性動(dòng)力單元更輕。 然而，在切換操作過程中也可能發(fā)生電磁干擾（EMI）。

5. 不間斷電源（UPS）

UPS設(shè)備內(nèi)置電池，在停電時(shí)臨時(shí)供電。 這為關(guān)鍵設(shè)備和數(shù)據(jù)系統(tǒng)安全關(guān)閉提供了時(shí)間。

6. 可變電源（VPS）：

可變電源單元是一種可以調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的電源單元。 該設(shè)備用于研發(fā)和測(cè)試目的。

每種電源單元均根據(jù)具體應(yīng)用和需求設(shè)計(jì)，選擇合適的電源單元極大影響系統(tǒng)的效率、可靠性和性能。